灌水和放牧对荒漠草原生态系统碳交换的影响

依托内蒙古乌兰察布市四子王旗境内短花针茅荒漠草原的10a放牧强度（不放牧、轻度放牧、重度放牧）试验平台,于2012年和2013年在荒漠草原生长季（5-10月）,设计放牧嵌套灌水的控制试验,以不灌水和不放牧为对照,研究净生态系统碳交换速率（net ecosystem exchange,NEE）、净生态系统呼吸速率（ecosystem respiration,RE）和总生态系统碳交换速率（gross ecosystem exchange,GEE）对不同水分条件（灌水、非灌水）和不同放牧强度的响应。结果表明：（1）荒漠草原生长季表现为净碳吸收（NEE和GEE<0）。不放牧条件下灌水通过增加土壤体积含水量（soli volumetric water content,Vwc）间接增加RE和生态系统碳吸收（P<0.01）,NEE、RE和GEE对灌水带来的土壤水分变化较为敏感。（2）不灌水条件下,NEE、RE和GEE在不同放牧强度处理中的差异并不显著,但8月后放牧带来的ΔNEE和ΔGEE正偏差显著大于8月前的负偏差（P<0.001）。（3）灌水和放牧的交互作用对NEE、RE和GEE均无显著影响,但放牧条件下增加Vwc可以增加生态系统碳吸收和呼吸作用。区分放牧强度时,RE和GEE对Vwc的线性回归模型斜率的绝对值在不放牧时最大（分别为0.26和0.61）,说明放牧导致荒漠草原生态系统碳交换对土壤水分变化的敏感性减小。     

安徽省冬小麦灌浆期连阴雨灾害等级指标的确定

为确定冬小麦灌浆期连阴雨灾害等级指标,利用1980—2012年安徽省冬小麦灌浆期间逐日气象观测数据、连阴雨灾害样本和灾情资料,遴选出连阴雨灾害过程的阴雨日数、累计雨量和日照时数3个主要致灾因子,采用主成分法(PCA)、有序样本最优分割法等数理统计方法,构建了冬小麦灌浆期间连阴雨灾害综合指数(D),并结合危害特征和产量损失情况进行了灾情等级划分。结果表明,冬小麦灌浆期间的连阴雨灾害可由连阴雨综合指数(D)表达,并划分为轻、中、重、严重4个等级,对应的连阴雨综合指数(D)的分级阈值分别为：＜0.2、[0.2, 0.4)、[0.4,0.6)、≥0.6。经对典型连阴雨年的验证,研究中构建的连阴雨等级指标较单要素指标,对连阴雨灾害具有较高识别能力,可作为冬小麦灌浆期连阴雨灾害监测与评估业务指标使用。     

玉溪烤烟低温冷害风险评价与区划

为了探究玉溪复杂地形下烤烟种植的低温冷害风险,规避气象灾害带来的影响和损失,利用玉溪七县二区13个烤烟气象观测站2009—2018年常规气象观测资料、社会经济数据等,综合危险性、敏感性、易损性、防灾减灾能力4个评价因子构建玉溪烤烟低温冷害风险评估模型,借助GIS平台进行风险评价和区划。结果表明:1)灾害因子危险性表现为东北部较高、西南部较低,成熟采烤期较移栽伸根期危险性高。2)孕灾环境敏感性由西南向东北递减,大部区域敏感性在中等偏上;西部、北部地区承灾体易损性较高,中部地区较低;防灾减灾能力呈东高西低。3)综合风险评价结果表明,大部分区域在中等及中等气象风险以下,对比不同县区,江川区、澄江县、新平县东部、华宁县北部为中风险-高风险区;易门县、红塔区、通海县、峨山县为低-次高风险区。     

基于相似性分析及线性光谱混合模型的双季稻面积估算

为了解决大范围水稻种植信息提取时的混合像元问题,以便能够准确及时地获取水稻信息、指导水稻生产、保证粮食安全,该文提出了一种基于相似性分析和线性光谱混合模型复合的水稻提取业务化方法。以江西省为研究区,利用2010年4月15日至2010年10月31日的MODIS合成地表反射率数据(MODIS09A1),计算出时间序列MODIS-EVI指数,运用Savizky-Golay滤波方法对其进行平滑处理减少云等噪声的影响。根据双季稻的生长规律,结合野外调查和HJ-1ACCD2影像,确定双季稻样点,提取出标准双季稻EVI生长变化曲线,构建图像像元相似性指数,然后采用线性光谱混合像元分解模型对疑似双季稻像元进行混合像元分解,获得江西省双季稻种植面积信息的分布情况。结果显示,运用该方法提取的江西省双季稻种植分布情况与实际情况吻合,与江西省2010年统计年鉴中全省双季稻种植面积相比,提取精度为93%,精度较理想,与各地区统计面积相关性较好,R2=0.9659,可以为今后高精度水稻种植信息业务化的提取提供参考。     

农桐间作中光辐射分量实测分析

在田间实测基础上,分析了农桐间作中总辐射、反射辐射、净辐射、直接辐射、散射辐射及生理辐射的时空变化特征、分布规律及影响因素,为认识间作田中小气候形成原因和农田遮荫情况提供依据,对提高作物生产潜力,扩大农桐间作面积有参考意义。     

丘陵红壤区花生地与西瓜地土壤温度特征及气象因素影响

土壤温度对于土壤一系列的物理、化学以及生物化学过程有重要作用,其变化特征及气象因素影响对改善红壤地区生态环境,提高土地利用率具有重要意义。在田间试验基础上,分析气温、降水、风速、相对湿度和日照时数等气象因子与不同土壤深度(10,20,40,80,100 cm)下的土壤温度的相关关系。结果表明:(1)土壤温度变化随土壤深度的增加趋于平缓;(2)不同作物地土壤温度在根系以上部分存在一定差异;(3)影响土壤温度的气象因子按影响程度排列分别为:日照时数、降水量、气温、水汽压、相对湿度、风速;(4)与土温相关关系显著的气温、水汽压、降水量、相对湿度和日照时数作为自变量来构建关于不同土层深度土温的多元线性回归方程,其决定系数均高于0.93。     

夏季持续高温天气对低丘红壤区稻田蒸散的影响

高温天气随气候变暖趋势逐渐频发,研究高温天气背景下的稻田蒸散对分析区域水分平衡和季节性高温干旱防治有重大意义。2016年8月11—26日形成夏季持续高温天气(日最高温度≥35℃),期间稻田蒸散相较2014年、2015年同期的波动趋势与热力因子变化明显不同,并且随着持续高温的累积,稻田日蒸散变化由最初明显的"双峰"曲线变为典型的"单峰"曲线。主成分分析与相关性分析研究气象因子与稻田蒸散的关系,结果显示:净辐射、相对湿度对稻田蒸散的作用不受持续高温胁迫影响;当水稻田受到夏季持续高温胁迫影响时,稻田蒸散受热力因子影响减小,受降水、风速因子影响增加;当水稻田未受到夏季持续高温胁迫影响时,稻田蒸散主要受到净辐射、热力因子影响。     

灌溉春玉米大喇叭口期光合特性及水分利用效率研究

为了寻求在气候变化过程中保持作物产量不断增长,提高作物水分利用效率的地面灌溉节水与生物节水综合配套技术。通过分期播种和不同灌溉方式对大田春玉米进行试验,采用LI-6400便携式光合仪测定了石羊河流域灌溉区环境因子和春玉米大喇叭口期叶片光合生理指标和水分利用效率,分析了不同播期和不同灌溉方式对春玉米光合参数和水分利用效率的影响。结果表明：滴灌、喷灌和漫灌3种灌溉方式中滴灌最有利于提高春玉米叶片的净光合速率（提高10%~21%）、气孔导度（提高33%~43%）和作物水分利用效率（提高12%~20%）。方差分析表明,不同播期对春玉米叶片净光合速率、气孔导度和水分利用效率影响较小,但第二播期的净光合速率较第一、三播期提高10%~20%、蒸腾速率提高20%~28%、气孔导度提高20%~28%。通过显著性相关分析,空气温度、大气CO2浓度和光合有效辐射是影响滴灌叶片光合参数的主要环境因子,相关系数达0.810~0.986(P<0.05)。光合有效辐射和大气CO2浓度是影响喷灌叶片光合参数的主要环境因子,相关系数达0.850~0.980(P<0.05)。空气湿度、温度和大气CO2浓度是影响漫灌光合参数和水分利用效率的主要环境因子,相关系数达0.969~0.989(P<0.05)。滴灌也是最适宜于干旱区的抗旱、节水、节肥和增产的灌溉方式,3个播期中第二播期（4月20日“谷雨”前后）是当地最适宜于地膜春玉米播种的时期。     

烟草化学成分与气象因子关系研究进展

烟草的化学成分决定了口感、刺激性、香气等吸食品质,深入了解气象因子对烟草化学成分的影响对提高烟草品质很有必要。综述了极端温度、均温、昼夜温差、降水量、干旱胁迫、光照强度、日照时数、光质等对烟叶常规化学成分、中性香气成分的影响,并分析了影响四川、云南、河南3个主产烟区烟叶典型化学成分的主导气象因子,为揭示烟草品质的生态机制提供一定的理论依据。     

基于SVM的县域冬小麦种植面积遥感提取

冬小麦种植面积的精确提取,对于农业部门进行冬小麦生长监测与产量估测有着重要的支撑作用。本研究在对Landsat-8卫星15 m×15 m空间分辨率遥感影像进行预处理的基础上,基于最佳波段指数(OIF),采用支持向量机(SVM)算法中四种核函数进行影像分类,并比较分类精度,选择精度最高的核函数作为SVM最优核函数对盐城市大丰区冬小麦种植面积进行提取,与最大似然法、最小距离法的结果进行对比。结果表明,四种核函数中,Linear核函数分类精度最高,达到98.56%。将Linear核函数作为SVM最优核函数对大丰区冬小麦种植面积进行提取,提取到的种植面积为71 834.4 hm~2,提取精度、分类精度和Kappa系数分别为91.25%、98.56%和0.98。基于SVM的冬小麦面积提取效果明显好于传统监督分类方法,说明使用支持向量机与影像光谱特征进行影像分类能够准确提取县域冬小麦种植面积。